Question

2．如图1为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板．在实验中细绳对小车拉力F等于砝码和小桶的总重力，小车运动加速度a可用纸带上的点求得．

（1）关于该实验，下列说法中正确的是BCD．
A．打点计时器应用低压直流电源
B．为减少小车受到的摩擦力对实验的影响，可以把木板D的右端适当垫高
C．通过作v-t图象求a，可以更好地减小误差
D．本实验采用了控制变量的方法进行探究
（2）在“探究加速度与质量的关系”时，保持砝码和小桶质量不变，改变小车质量m，分别测得小车的加速度a与对应的质量m数据如表：

次数	1	2	3	4	5
小车的加速度a/ms-2	1.25	1.00	0.80	0.50	0.40
小车的质量m/kg	0.400	0.500	0.625	1.000	1.250
小车质量的倒数m-1/kg-1	2.50	2.00	1.60	1.00	0.80

根据表数据，为进一步直观反映F不变时a与m的关系，可在坐标纸中选择物理量a和$\frac{1}{m}$为坐标轴建立坐标系（选填表格中的物理量符号）．并作出图象，根据图象可求出该小车受到的拉力F为0.5N．

Answer 1

分析 （1）电磁打点计时器使用低压（一般为4-6V）交流电源；把木板的右端适当垫高，使重力沿斜面方向的分力等于物体所受的斜面的摩擦力，以减小摩擦力对实验的影响；通过作v-t图象求a，可以减小由于测量所造成的偶然误差，可以筛选出测量错误的数据；根据F=ma，故a与m及F都有关，只能采用控制变量法．
（2）反比例关系不容易根据图象判定，而正比例关系容易根据图象判定，根据描点法画出加速度（a）与小车质量的倒数（ $\frac{1}{m}$）关系图象，斜率表达拉力F．

解答 解：（1）A、电磁打点计时器使用低压（一般为4-6V）交流电源，故A错误．
B、为减小小车、纸带受到摩擦力对实验的影响，可以把木板的右端适当垫高，使重力沿斜面方向的分力等于物体所受的斜面的摩擦力，故B正确．
C、若通过作v-t图象求a，可以减小由于测量所造成的偶然误差，可以筛选出测量错误的数据，故C正确；
D、根据F=ma可得a=$\frac{F}{m}$，故当物体的质量m一定时，物体的加速度a与物体所受的合外力F成正比；当物体所受的合外力F一定时，物体的加速度a与物体的质量成反比．故由于a与m及F都有关，只能采用控制变量法．故D正确．
本题选不正确的，故选C
（2）反比例关系不容易根据图象判定，而正比例关系容易根据图象判定，根据描点法画出加速度（a）与小车质量的倒数（ $\frac{1}{m}$）关系图象，根据描点作图法画出图象．如图所示；
（3）由a=$\frac{F}{m}$得，图象的斜率表示拉力F，则F=$\frac{1.25-0.4}{2.50-0.8}N$=0.5N
故答案为：（1）BCD；（2）a；$\frac{1}{m}$；图象为；（3）0.5

点评 只有掌握了实验原理才能顺利解决此类题目，才能以不变应万变．会用描点法作图．